【摘要】銀河系在宇宙中是完全獨(dú)立的一個(gè)星系,河外星系距離銀河系相當(dāng)?shù)倪b遠(yuǎn),影響非常的微弱。銀河系內(nèi)部擁有近2000億恒星,這些恒星能夠圍繞銀河系的中心長期運(yùn)轉(zhuǎn),證明中心絕對(duì)具有超級(jí)質(zhì)量的星體。經(jīng)過我們認(rèn)真的科學(xué)計(jì)算,獲得這個(gè)超級(jí)星體的質(zhì)量超過1000億太陽質(zhì)量。這個(gè)1000億太陽質(zhì)量的星體完全能夠?qū)崿F(xiàn)原子結(jié)構(gòu)塌陷。并且我們還計(jì)算出這個(gè)黑洞星體的“視界線”達(dá)到了超級(jí)的2688億公里的遙遠(yuǎn)事件視界距離,我們的證據(jù)完全能夠證明銀河系中心的星體,是一個(gè)超級(jí)大質(zhì)量黑洞體。
【關(guān)鍵詞】黑洞;銀河系中心星體;超級(jí)大質(zhì)量黑洞;原子結(jié)構(gòu)塌陷;史瓦西半徑;視界線
1.有關(guān)銀河系和黑洞的介紹
銀河系側(cè)看像一個(gè)中心略鼓的大圓盤,整個(gè)圓盤的直徑約10萬光年,太陽系位于距銀河系中心約2.6萬光年處。鼓起處為銀心是恒星密集區(qū),故望去白茫茫的一片。銀河系俯視呈旋渦狀,有4條螺旋狀的旋臂從銀河系中心均勻?qū)ΨQ地延伸出來。銀河系中心和4條旋臂都是恒星密集的地方;太陽位于一條叫做獵戶臂的支臂上,距離銀河系中心約2.64萬光年,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn);太陽繞銀心旋轉(zhuǎn)一周約需要2.5億年。銀河系有兩個(gè)伴星系:大麥哲倫星系和小麥哲倫星系;與銀河系相對(duì)的稱之為河外星系。
銀心:星系的中心凸出部分,是一個(gè)很亮的球狀,直徑約兩萬光年,厚約一萬光年,這個(gè)區(qū)域由高密度的恒星組成,很多證據(jù)表明,在中心區(qū)域存在著一個(gè)巨大的黑洞,星系核的活動(dòng)十分劇烈。核球的中心部分是銀核;它發(fā)出很強(qiáng)的射電、紅外、X射線和γ射線;其性質(zhì)尚不清楚,可能包含一個(gè)黑洞。但是由于目前對(duì)大質(zhì)量的黑洞還沒有結(jié)論性的證據(jù),所以天文學(xué)家們謹(jǐn)慎地避免用結(jié)論性的語言提到大質(zhì)量的黑洞。
銀暈:銀河暈輪彌散在銀盤周圍的一個(gè)球形區(qū)域內(nèi),銀暈直徑約10萬光年,這里恒星的密度很低,分布著一些由老年恒星組成的球狀星團(tuán),有人認(rèn)為,在銀暈外面還存在著一個(gè)巨大的呈球狀的射電輻射區(qū)稱銀冕,銀冕至少延伸到距銀心32萬光年遠(yuǎn)。銀河系是一個(gè)Sb或Sc型旋渦星系,擁有近二千億顆恒星,為本星系群中除仙女星系外最大的巨星系。
1971年英國天文學(xué)家林登·貝爾和馬丁·內(nèi)斯分析了銀河系中心區(qū)的紅外觀測(cè)和其他性質(zhì),指出銀河系中心的能源應(yīng)是一個(gè)黑洞,并預(yù)言如果他們的假說正確,在銀河系中心應(yīng)可觀測(cè)到一個(gè)尺度很小的發(fā)出射電輻射的源,并且這種輻射的性質(zhì)應(yīng)與人們?cè)诘孛嫱郊铀倨髦杏^測(cè)到的輻射性質(zhì)一樣。三年以后,這樣的一個(gè)源果然被發(fā)現(xiàn)了,這就是人馬A;人馬A有極小的尺度,只相當(dāng)于普通恒星的大小,發(fā)出的射電輻射強(qiáng)度為2*10(34次方)爾格/秒,它位于銀河系動(dòng)力學(xué)中心的0.2光年之內(nèi)。人馬A的周圍有速度高達(dá)300公里/秒的運(yùn)動(dòng)電離氣體,也有很強(qiáng)的紅外輻射源。已知所有的恒星級(jí)天體的活動(dòng)都無法解釋人馬A的奇異特性。因此,人馬A似乎是大質(zhì)量黑洞的最佳候選者。
黑洞:是一種引力極強(qiáng)的天體,就連光也不能逃脫。當(dāng)恒星的史瓦西半徑小到一定程度時(shí),就連垂直表面發(fā)射的光都無法逃逸了;這時(shí)恒星就變成了黑洞。黑洞還存在一個(gè)邊界,稱作事件視界,它和剛好不能從黑洞逃逸的光線的軌跡相重合。視界線(event horizon):天文學(xué)術(shù)語,指黑洞的邊界,在此邊界以內(nèi)的光無法逃離。
2.詳細(xì)的計(jì)算公式和論證過程
我們首先考慮排除其他星系的干擾和影響:銀河系在浩瀚的宇宙中是一個(gè)完全獨(dú)立的星系,離銀河系最近的人馬矮星系距離有8萬光年,接下來是大麥哲倫約16萬光年,小麥哲倫約19萬光年,其他的星系就更加遙遠(yuǎn)了。其他的星系對(duì)銀河系,以及對(duì)銀河系內(nèi)部的恒星,產(chǎn)生的影響作用,是相當(dāng)微弱的。同時(shí)還由于銀河系與最近星系的距離至少都有8萬光年的遙遠(yuǎn)距離,并且所有的星系都擁有超級(jí)的質(zhì)量,如果要讓銀河系與其他星系匯聚到一起,星系做遠(yuǎn)距離的移動(dòng),所需要的能量是一個(gè)超級(jí)的數(shù)字!因此,讓它們聚到一起是很困難的,也是非常不容易實(shí)現(xiàn)的。事實(shí)證明:銀河系統(tǒng)治范圍內(nèi)的近2000億恒星,能夠長年累月的圍繞銀河系的中心運(yùn)轉(zhuǎn),說明銀河系的中心有一個(gè)超級(jí)質(zhì)量的星體存在,并且現(xiàn)在還時(shí)時(shí)刻刻的吸引和控制著它們。
另外還有:對(duì)于我們的太陽來說,銀河系內(nèi)部的其他恒星離我們的太陽,也都是比較遙遠(yuǎn)的;離得最近的比鄰星也達(dá)到40萬億公里的遙遠(yuǎn)距離。由于銀河系內(nèi)部的恒星間距非常遙遠(yuǎn),所以它們相互間也幾乎沒有引力影響。因此,在銀河系的內(nèi)部,恒星與恒星之間的引力影響,也是可以忽略和排除的。巨大的距離數(shù)據(jù)說明,銀河系以外的影響作用,和銀河系內(nèi)部的其他恒星,對(duì)我們太陽產(chǎn)生的影響作用都是非常小的(完全可以忽略)。因此我們可以很簡單的,把我們太陽與銀河系中心的星體之間,建立起一個(gè)非常簡單的,完全獨(dú)立的,兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)來考慮。(銀河系內(nèi)部其他恒星,與銀河系中心的星體之間,也是完全獨(dú)立的點(diǎn)與點(diǎn)引力關(guān)系)。
我們把銀河系中心的星體(黑洞體)當(dāng)成一個(gè)獨(dú)立的“質(zhì)點(diǎn)”;再把我們的太陽當(dāng)成一個(gè)獨(dú)立的“質(zhì)點(diǎn)”。我們完全可以按照太空中比較簡單的,兩個(gè)“質(zhì)點(diǎn)”之間的引力關(guān)系公式來計(jì)算它們之間的引力大小。參考的數(shù)據(jù)是:太陽到銀河系核心的距離:2.5×10^17 公里(約26000光年);太陽的質(zhì)量:1.9891×10^30 千克(為方便計(jì)算,取:2.0×10^30 千克);(環(huán)繞銀河系中心的軌道)速度:每秒220公里;引力常數(shù)G=6.67×10^-11。向心力公式:F向=mv^2/R;萬有引力公式:F=GmM/r^2
經(jīng)過我們的公式計(jì)算:銀河系中心星體對(duì)我們太陽的引力是:F向=mv^2/R =3.872×10^20牛頓(N)。我們?cè)俑鶕?jù)它們的萬有引力關(guān)系,計(jì)算銀河系中心星體的質(zhì)量。我們采用萬有引力公式來計(jì)算另外一個(gè)“質(zhì)點(diǎn)”的質(zhì)量:F=GmM/r^2,得到銀河系中心的星體質(zhì)量M=Fr^2/Gm=1.814×10^41千克(或者1.814×10^38噸)。這個(gè)質(zhì)量數(shù)據(jù)和太陽質(zhì)量數(shù)據(jù)相比,大約是我們太陽質(zhì)量數(shù)據(jù)的1000億倍。因此我們得出:銀河系中心星體的質(zhì)量大約為1000億太陽質(zhì)量。
讓我們意想不到的是,我們的計(jì)算結(jié)果與一些國家的科學(xué)家計(jì)算結(jié)果完全一樣(后來查詢得知)。據(jù)斯隆數(shù)字巡天(簡稱SDSS)報(bào)道,中國科學(xué)院國家天文臺(tái)與德國馬普天文所(Max-Planck-Institute for Astronomy)的天文學(xué)家合作,首次利用SDSS-II的大樣本暈星數(shù)據(jù)精確定出銀河系的中心質(zhì)量約為1千億個(gè)太陽質(zhì)量。1億相當(dāng)于10個(gè)1000萬,如果有1000億太陽質(zhì)量累加和疊加到一起,產(chǎn)生的超級(jí)內(nèi)部壓力,所有的原子結(jié)構(gòu)都是承受不起的。原子結(jié)構(gòu)塌陷,是一個(gè)必然的結(jié)果。也就是說,任何的原子結(jié)構(gòu)都將要被這個(gè)超級(jí)的內(nèi)部壓力給壓垮和粉碎。質(zhì)量達(dá)到1000億太陽質(zhì)量的超級(jí)黑洞是具有這個(gè)能力的,這個(gè)觀點(diǎn)是不容置疑的。那么銀河系中心天體的質(zhì)量到底能不能達(dá)到吸引光線的能力?“視界線”數(shù)據(jù)究竟是多少?我們準(zhǔn)備用數(shù)據(jù)來說話。
接下來我們?cè)倮^續(xù)計(jì)算一下,銀河系中心黑洞體的“視界線”數(shù)據(jù):
我們的計(jì)算是根據(jù)光線或光子,以每秒30萬公里的速度,從黑洞中心的模擬逃逸過程,計(jì)算出來的。在光子以光速的逃逸過程中,“光子們”時(shí)時(shí)刻刻都要受到黑洞體超級(jí)引力的影響。光子的運(yùn)動(dòng)速度,時(shí)時(shí)刻刻都要受到黑洞的超級(jí)引力影響和引力作用。由于黑洞體對(duì)光子具有超級(jí)的引力吸引,當(dāng)光子飛行到“視界線”的時(shí)候,將慢慢的降低到“零”速度。當(dāng)光子以零速度到達(dá)黑洞的“視界線”以后,再由“零”速度,開始飛快的加速返回!當(dāng)返回到發(fā)射原點(diǎn)的時(shí)候,末速度仍舊還是原來的30萬公里每秒(但是光子的運(yùn)動(dòng)方向由逃逸,變成了返回)。我們通過這樣細(xì)致的模擬計(jì)算,得到的“視界線”數(shù)據(jù)是2.68875×10^14米,或者2688.75億公里(大約0.028光年)。
我們的計(jì)算過程是:首先把光的速度和光的假設(shè)質(zhì)量m帶入相應(yīng)的計(jì)算公式。當(dāng)所有的公式寫出來以后,我們進(jìn)行了公式的化簡工作(假設(shè)的光子質(zhì)量m被公式化簡過程給抹掉了);最后得到的公式居然是世界上有名的史瓦西半徑計(jì)算公式。史瓦西半徑:Rs=2GM/c^2 (G是萬有引力常數(shù),M是天體的質(zhì)量,c是光速)。數(shù)據(jù)資料:銀河系中心星體(黑洞體)的質(zhì)量:M=1.814×10^41千克;光速:c=3×10^8米;引力常數(shù)G=6.67×10^-11;經(jīng)過我們多次的計(jì)算,數(shù)據(jù)顯示證明:銀河系中心存在的超級(jí)大質(zhì)量黑洞體的“視界線”;距銀河系黑洞體中心點(diǎn)的距離大約有2.68875×10^14米,或者2688.75億公里;折算成為光年大約是0.028光年。
我們的計(jì)算過程是按照黑洞內(nèi)部光線、光子以30萬公里每秒的速度發(fā)射,達(dá)到“視界線”以后,再進(jìn)行返回的過程模擬計(jì)算的。我們沒有考慮外部光線入射和途經(jīng)黑洞體的情況。入射和途經(jīng)的光,相對(duì)來說更加容易被黑洞吸引!因此我們把銀河系中心黑洞體的“視界線”數(shù)據(jù)擴(kuò)大到0.03光年(也為了方便記憶)??茖W(xué)計(jì)算得到的數(shù)據(jù)證明:銀河系中心的星體完全達(dá)到了黑洞體能夠吸引和控制光線的能力。我們可以明確的說:銀河系中心的這個(gè)1000億太陽質(zhì)量星體,物質(zhì)疊加、累加產(chǎn)生的超級(jí)內(nèi)部壓力,完全能夠達(dá)到壓垮所有原子結(jié)構(gòu)的能力。完全能夠?qū)崿F(xiàn)原子結(jié)構(gòu)和物質(zhì)的“塌陷”,這個(gè)證據(jù)是不容置疑的。因此,銀河系中心的這個(gè)1000億太陽質(zhì)量的星體絕對(duì)是一個(gè)“黑洞體”,并且還是一超級(jí)的大質(zhì)量黑洞。這個(gè)超級(jí)黑洞的質(zhì)量達(dá)到了驚人的1000億太陽質(zhì)量,黑洞體的“視界線”達(dá)到了近3000億公里的遙遠(yuǎn)距離;即距黑洞中心約0.03光年。
觀測(cè)得到的很多其他證據(jù)也充分的表明,在銀河系中心區(qū)域存在著一個(gè)大質(zhì)量黑洞,星系核的活動(dòng)十分劇烈。銀核區(qū)域發(fā)出很強(qiáng)的射電、紅外、X射線和γ射線;性質(zhì)尚不清楚,極有可能包含一個(gè)黑洞。但是由于目前對(duì)大質(zhì)量的黑洞還沒有結(jié)論性的證據(jù),所以天文學(xué)家們謹(jǐn)慎地避免用結(jié)論性的語言提到大質(zhì)量的黑洞。在1971年英國天文學(xué)家林登·貝爾和馬丁·內(nèi)斯分析了銀河系中心區(qū)的紅外觀測(cè)和其他性質(zhì),指出銀河系中心的能源應(yīng)是一個(gè)黑洞,并預(yù)言如果他們的假說正確,在銀河系中心應(yīng)可觀測(cè)到一個(gè)尺度很小的發(fā)出射電輻射的源,并且這種輻射的性質(zhì)應(yīng)與人們?cè)诘孛嫱郊铀倨髦杏^測(cè)到的輻射性質(zhì)一樣。
就在三年以后,這樣的一個(gè)源果然就被發(fā)現(xiàn)了,這就是人馬A;人馬A有極小的尺度,只相當(dāng)于普通恒星的大小,發(fā)出的射電輻射強(qiáng)度為2*10(34次方)爾格/秒,它位于銀河系動(dòng)力學(xué)中心的0.2光年之內(nèi)(我們計(jì)算得到的“視界線”數(shù)據(jù)為0.03光年,這個(gè)數(shù)據(jù)明顯在這個(gè)0.2光年的范圍以內(nèi))。科學(xué)的發(fā)現(xiàn)和數(shù)據(jù)可以改變個(gè)別的一些定義,科學(xué)的發(fā)展和一些定義應(yīng)該是在不斷往前進(jìn)步的。所有的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)完全能夠證明出這樣一個(gè)結(jié)論:銀河系的中心絕對(duì)存在超級(jí)的大質(zhì)量黑洞!長期的觀測(cè)和我們的計(jì)算數(shù)據(jù),完全能夠證明出這樣一個(gè)最終的結(jié)論。
3.結(jié)束語
根據(jù)我們的天文觀測(cè),宇宙中大約有1000億~2000億個(gè)像銀河系這樣的星系,銀河系的恒星數(shù)量接近2000億顆。還有不少星系比我們的銀河系還要大,擁有的恒星數(shù)量比我們銀河系還要多。宇宙中的星系間距是非常遙遠(yuǎn)的;由于星系與星系之間的距離非常的遙遠(yuǎn),所以星系與星系之間,彼此的聯(lián)系和彼此的影響,相對(duì)來說就顯得非常的渺小。如果要讓銀河系與其他星系匯聚,整個(gè)星系移動(dòng)所需要的能量是一個(gè)無法想象的超級(jí)數(shù)字!因此,讓星系聚攏到一起,是相當(dāng)困難的事情,也是非常難以實(shí)現(xiàn)的。
又由于其他的星系與銀河系的情況基本上相同。它們的內(nèi)部情況和外部情況,也基本上與銀河系相同。所以宇宙中其他星系的中心,也應(yīng)該存在有超級(jí)大質(zhì)量黑洞。宇宙中有近2000億星系,每個(gè)星系擁有大約數(shù)千億恒星(有的星系控制的恒星數(shù)量比我們銀河系的2000億恒星數(shù)量還要多很多)。如果這些星系的中心,沒有超級(jí)的大質(zhì)量黑洞體存在,近2000億的恒星應(yīng)該是不受控制的。這些近2000億的恒星是沒有必要長期圍繞其中心運(yùn)轉(zhuǎn)的。如果它們的星系中心沒有超級(jí)的引力吸引,這些恒星圓周運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的巨大離心力,很容易的就把那些恒星“甩”出去了。因此:宇宙中所有的星系中心,都應(yīng)該有一個(gè)超級(jí)的大質(zhì)量黑洞體存在。宇宙中大約有近2000億個(gè)星系,如果每個(gè)星系的中心都擁有一個(gè)超級(jí)的大質(zhì)量黑洞,那么宇宙中現(xiàn)在就至少存在有,接近2000億的超級(jí)大質(zhì)量黑洞。1億相當(dāng)于10個(gè)1000萬,宇宙中同時(shí)存在接近2000億個(gè)超級(jí)大質(zhì)量黑洞,應(yīng)該是一個(gè)比較嚇人的數(shù)據(jù)。并且這些超級(jí)的大質(zhì)量黑洞,現(xiàn)在就有可能真正的存在和擁有著。
自然界的規(guī)律是普遍存在的,也是一點(diǎn)不揉沙子的!希望大家在學(xué)習(xí)和工作中,學(xué)習(xí)使用自己的大腦去思考!要不斷的去檢驗(yàn)、和考驗(yàn)所有的理論。應(yīng)該使用“所有人”的理論,去檢驗(yàn)“所有的人”。這樣才能夠發(fā)現(xiàn)問題和解決問題!人類才能夠前進(jìn)和不斷的進(jìn)步。另外還有:如果我們的書本與現(xiàn)實(shí)、事實(shí)是一樣的;是完全相符合的;我們應(yīng)該堅(jiān)定的學(xué)習(xí)我們的書本。如果我們的書本與事實(shí)、現(xiàn)實(shí)是不一樣的,它們產(chǎn)生了嚴(yán)重的矛盾,我們是應(yīng)該相信那些書本呢?還是相信那些事實(shí)和現(xiàn)實(shí)?最后是事實(shí)、現(xiàn)實(shí)根據(jù)我們的書本發(fā)生修改呢?還是我們的書本、教材要根據(jù)事實(shí)、現(xiàn)實(shí)情況做出相應(yīng)的修改?我真誠的懇求大家記住這樣的一句話:事實(shí)、現(xiàn)實(shí)永遠(yuǎn)永遠(yuǎn)是對(duì)的;永遠(yuǎn)永遠(yuǎn)是正確的!事實(shí)、現(xiàn)實(shí)永遠(yuǎn)永遠(yuǎn)沒有錯(cuò)誤(哪怕錯(cuò)誤了,也永遠(yuǎn)是對(duì)的)!如果我們的書本、教材與事實(shí)、現(xiàn)實(shí)產(chǎn)生了嚴(yán)重矛盾,那么修改的只能是我們的那些書本!修改的過程,應(yīng)該說只是一個(gè)時(shí)間的早晚問題。
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